1、引入
在进行大整数运算中,因为在C++/C中整数,最大也就是unsigned long long也就才(1e19+8e18)位,如果要几百位的相加减就不行了,所以就要用高精度了,这里只在C++/C上使用有价值,在例如python、Java语言上无需写此算法,python可以无限大,Java里有相关库可以引入。
2、入门的思路
即为小学的算式加法、减法、乘法、除法。
3、数的存储
这里数的存储呢需要进行逆序存储,因为逆序存储方便进位。
4、代码及解释
1、高精度加法
首先是定义输入的两个数字,在这里采用vector储存两个加数是为了能够动态的存储数字,
并将他们的顺序逆过来(逆过来是为了让他们从个位开始相加)。
然后调用add方法(该方法是一个模板),
首先设置一个数组(去储存两数相加的结果)和一个变量(表示两个数字相加的进位),对每一位的数字进行加法运算。
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> add(vector<int> &numA, vector<int> &numB)
{
vector<int> re;
//设置一个进位
int t = 0;
// numA 3 2 1
// numB 6 5
for (int i = 0;i < numA.size() || i < numB.size(); i++)
{
if (i < numA.size()) t += numA[i];
if (i < numB.size()) t += numB[i];
re.push_back(t % 10);
//re[i] = t % 10;这一行试图访问re数组的第i个元素,但是此时re数组的大小可能还没有扩展到i。这将导致未定义行为,可能会引发程序崩溃。
t /= 10;
}
//最后一位的t 不等于0就向前进一
if (t) re.push_back(t);
return re;
}
int main()
{
//哪两个数字相加
string num1, num2;
//输入该两个数字
cin >> num1 >> num2;//num1 = 123 num2 = 56
//将相加的数存储到数组中
vector<int> numA, numB;
for (int i = num1.size() - 1; i >= 0 ; i--) numA.push_back(num1[i] - '0'); // numA 3 2 1
for (int i = num2.size() - 1; i >= 0; i--) numB.push_back(num2[i] - '0');// numB 6 5
vector<int> A = add(numA, numB);
for (int i = A.size() - 1; i >= 0; i--)
{
printf("%d" , A[i]);
}
return 0;
}
2、高精度减法
只考虑正数的情况
第49行的该代码
while (C.size() > 1 && C.back() == 0) C.pop_back();
C.size() > 1 是因为要保证最后至少剩余一位数字
因为C.back() == 0该语句是为了删除高位的0,如果最后一位数字为0的话 会被条件直接删除
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
//比较两个数字的大小 是否有 A >= B
bool compare(vector<int> &A, vector<int> &B)
{
//1、比较两个数的位数 位数大的那个数就大
if (A.size() != B.size()) return A.size() > B.size();
//2、从最高位开始比 最高位大的那个数就大
for (int i = A.size() - 1; i >= 0; i --)
{
if (A[i] != B[i])
return A[i] > B[i];
}
//3、 成功运行到这里说明 两个数字大小相等
return true;
}
// C = A - B
vector<int> sub(vector<int> &A,vector<int> &B)
{
vector<int> C;
//表示进位 即上一次做减法 该数字被借走的1
for (int i = 0,t = 0; i <= A.size() - 1; i++)
{
//t = A[i] - B[i] - t;
t = A[i] - t;
//要去判断B有没有这一位
if (i < B.size()) t -= B[i];
// A - B = C 做减法有两种情况
// C >= 0 输出C
// C < 0 输出 ( C + 10 ) % 10
//两种结果都可以用 ( C + 10 ) % 10 来表示
// 所以输出 ( C + 10 ) % 10
C.push_back( (t + 10) % 10 );
// 该位的结果大于0 没有借1
if (t >= 0) t = 0;
else t = 1;
}
//结果的前几位数字不能为0
//把最后一位删除
while (C.size() > 1 && C.back() == 0) C.pop_back();
return C;
}
int main()
{
//1、输入需要做减法的两个数字
string a, b;
// a = 123 b = 45
cin >> a >> b;
//2、将两个数字 按照倒序存放到数组中去
vector<int> A, B;
for (int i = a.size() - 1; i >= 0; i --) A.push_back(a[i] - '0'); //A = 3 2 1
for (int i = b.size() - 1; i >= 0; i --) B.push_back(b[i] - '0'); //B = 5 4
//先去比较两个数字的大小
if (compare(A, B))
{
// A 大于或等于 B 的情况
vector<int> C = sub(A,B);
for (int i = C.size() - 1; i >= 0; i -- )
{
printf("%d",C[i]);
}
}
else
{
// A 小于 B 的情况
vector<int> C = sub(B,A);
// 最终的结果前面先添加一个符号
printf("-");
for (int i = C.size() - 1; i >= 0; i -- )
{
printf("%d",C[i]);
}
}
return 0;
}
3、高精度乘法
代码的理论思想
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> mul(vector<int> &A, int b)
{
vector<int> C;
//表示进位
int t = 0;
// t != 0 该条件设置的意思是计算到最后一步的时候 进位t往前进
for (int i = 0; i <= A.size() - 1 || t != 0; i++)
{
if( i < A.size() ) t = A[i] * b + t;
C.push_back( t % 10 );
//表示往前进几位
t /= 10;
}
return C;
}
int main()
{
//输入要做乘法运算的两个数字
string a;
int b;
cin >> a >> b;
//将A 存入到数组中去;
vector<int> A;
for (int i = a.size() - 1; i >= 0; i--) A.push_back( a[i] - '0');
auto C = mul(A,b);
for (int i = C.size() - 1; i >= 0; i--)
printf( "%d",C[i]);
return 0;
}
4、高精度除法
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> div(vector<int> &A, int b, int &r)
{
vector<int> C;
r = 0;
for (int i = A.size() - 1; i >= 0; i--)
{
r = r * 10 + A[i];
C.push_back( r / b );
r = r % b;
}
reverse(C.begin() , C.end() );
while (C.size() - 1 && C.back() == 0) C.pop_back();
return C;
}
int main()
{
//输入要做除法的两个数字
string a;
int b;
cin >> a >> b;
vector<int> A;
for (int i = a.size() - 1; i >= 0; i--) A.push_back( a[i] - '0');
int r; // 余数
auto C = div(A,b,r);
for (int i = C.size() - 1; i >= 0; i-- )
{
printf("%d",C[i]);
}
cout << endl << r << endl;
return 0;
}
标签:10,int,back,C++,--,vector,减法,除法,size
From: https://blog.csdn.net/weixin_73378557/article/details/140750797